SDJS双金属标使用说明书.doc

昆明畅唯银河科技有限公司

SDJS双金属标

使 用 说 明 书

1 简述 - 1 -
2 特性 - 1 -
3 技术指标 - 1 -
4 验收与保管 - 1 -
5 检验及安装埋设 - 2 -
6 测读方法 - 4 -
7 结果计算 - 4 -

地址: 云南省昆明市凉亭北路中国水利水电第十四工程局科研设计院
电话：[phone] 传真：[phone] 邮编：650215

SDJS双金属标使用说明书
SDJS双金属标使用说明书

1 简述
SDJS双金属标是利用两种金属线膨胀系数的差异特性，量测建筑体或自然体内部垂直绝对位移，或作为静力水准、真空准直线条垂直位移的工作基点。

2 特性
利用铝管（R铝）和钢管（R钢）的线膨胀系数相差一倍的特性，将其同时安装在被测体中，即可测出被测体的绝对位移；
SDJS双金属标设计合理、结构简单紧凑、工作稳定可靠、满足长距离(＞300m) 量测。
当安装位移传感器时，可进行人工电测或进行自动化监测，当不安装位移传感器时，使用机械仪表量测，亦可两者同时使用。
结构简单、紧凑合理、抗震性能好、安装快捷、长期在任何环境下工作；
广泛应用于水利水电、矿山、铁路公路的位移监测。

3 技术指标
我厂生产SDJS双金属标的技术参数见表1

表1 SDJS双金属标技术指标表
型 号
最大长度
（m）
最大外径
φ（mm）
量程
（mm）
分辩率
（mm）
精度
（mm）
备 注
SDJS-100/168/200
100
保护管为φ168管时（钻孔φ190），保护管为φ200管时（钻孔φ220）
0~20
0.01
0.05

SDJS-200/168/200
200
0~20
0.01
0.05

SDJS-300/168/200
300 / ＞300
0~20
0.01
0.05
按用户要求确定
说明：表中分辩率和精度为我厂配置的振弦式位移传感器时的参数。使用机械式测表时，分辩率相同，精度为0.02

4 验收与保管
承诺：我厂生产的仪器及配件，如用户在验收过程中发现质量问题（用户人为因素或使用不当损坏除外），我厂负责免费维修或更换。
4.1 双金属标部件
详见装箱单（根据用户的要求单独配置位移传感器或机械式测表，也可两者同时配备）。
4.2 开箱检查
用户收到SDJS系列双金属标，开箱验收，箱内装有装箱单、检验合格证、使用说明书等。
4.3 数量核对
按装箱单的各项内容核对箱内SDJS系列双金属标的数量及附件，如有缺损请及时与我厂联系。
4.4 外观检查
仔细查看SDJS系列双金属标外部有无损伤痕迹，锈斑等。
4.5 绝缘检查
用兆欧表测试SDJS系列双金属标位移传感器本身的绝缘值应大于200 MΩ。
4.6 读数检测
用二次仪表(频率计) 测读SDJS系列双金属标位移传感器在自由状态的读数，根据我厂的率定记录表判定传感器工作是否正常，如位移传感器工作不正常及时与我厂联系。
4.7 搬运保管
SDJS系列双金属标运输时应小心轻放，勿剧烈震动和碰撞，特别是绳铝管更需要小心轻放。位移传感器应放置在通风干燥的环境中保管。

5 检验及安装埋设
SDJS双金属标检验及埋设原则上需按国家或地区的有关规程规范实施，我厂提供的检验和埋设方法仅为参考。
5.1率定、检验项目
现场对SDJS双金属标的传感器检验，一般情况下，主要进行灵敏系数（K）、温度灵敏系数（α）、温度补偿系数（b）的率定，另外还需对应变计和电缆的防水性能检验。
5.1.1 灵敏系数K率定
双金属标的传感器使用大校正仪进行率定，大量程的传感器使用标准块规进行率定，分级和级差可按厂家的分级和级差实施。随双金属标附有厂家提供的灵敏系数K的率定资料。
5.1.2 温度灵敏系数α率定
双金属标传感器内温度计测试时为直读温度值，温度灵敏系数α实际上是它与标准温度计的固定的误差，其误差一般在±0.1℃以内，且是常数，随仪器附有厂家的率定资料，可不进行率定。如需要率定，使用恒温水葙、标准温度计进行温度率定。
5.1.3 温度补偿系数b率定
厂家对双金属标传感器的温度补偿系数b进行了严格的率定，随仪器附有厂家的b值，为固定常数。
5.2率定结果计算
5.2.1 灵敏系数K计算
使用（式1）、（式2）、（式3）计算位移传感器的灵敏系数K及其它结果：
（式1）
（式2）
（式3）
式中：
K─灵敏系数（）； n ─ 率定级数； x─（）； ─；
y ─ ； A ─ 修正系数； R─线性相关系数；
5.2.2 温度灵敏系数α计算
前述温度灵敏系数（α）实际上是它与标准温度计的固定的误差，其误差一般在±0.2℃以内，建议使用厂家的值：α ＝±0.1，现场可不进行率定。
5.2.3温度补偿系数（b）计算
温度补偿系数（b）现场需要率定，建议采用厂家值。
5.3 防水检验
一般情况下，双金属标传感器工作在无水环境中，传感器和电缆的防水检验可将其置入容器中浸泡24小时以上，然后测试绝缘值，绝缘应大于200 MΩ。
5.4 电缆连接
双金属标的每一支传感器引出4芯电缆，以芯线的颜色区分传感器和温度计，其中：红色和黑色（不分正负极）为传感器频率测试的引线，绿、白两色（不分正负极）为温度计的引线。导线连接参见“附图1为单支传感器测试时导线连接示意图”。

附图1 单支传感器测试时导线连接示意图

在现场加长传感器的电缆时，先将电缆头护层剥开40~50mm，注意不要破坏屏蔽层，然后按照芯线的颜色错落（台阶式）依次剥开绝缘层，剥绝缘层时应避免将导体碰伤，芯线的焊接必须牢固，各芯线之间必须有绝缘层隔离，另外，屏蔽层也需要连接。
电缆接头有两种密封方法，一是硫化法，二是热缩管法，至于采用任何一种连接方法，应按规范规定或设计要求实施。
5.5钻孔埋设
5.5.1 钻孔
钻孔按工程设计或规程规范的规定和要求实施，为保证管件能够顺利安置入钻孔中，用户需根据厂家提供的仪器最大外径，确定钻孔直径，钻孔检验合格后方可埋设。
5.5.2 管件
SDJS双金属标的最底部一段钢管、铝管和护管及最上部（孔口）的另一段钢管、铝管和护管的长度是根据用户的测量长度确定的，厂家有标记，其它的钢管、铝管和护管长度相同。
5.5.3 埋管
钻孔检验合格后，将底部一段钢管、铝管和护管与底座连接，再将钢丝绳与底座连接之后安置入钻孔中，然后，依次连接其它管件，最后按设计要求回填钻孔。
附图2 双金属标安装埋设示意图

5.5.4 位移传感器安装
量测支架厂家已组成部件，在现场仅将位移传感器与其连接即可，连接时根据位移传感器的量程确定预拉值或按设计要求确定预拉值。参见“附图2双金属标安装埋设示意图”。
5.5.5安装保护罩
调试结束，安置保护罩，投入监测。
5.6预埋设
在工程中，SDJS双金属标埋设在坝体内部时，除基础部分需要钻孔埋设护管外，坝体内部分的护管可随坝体施工逐段埋设。
采取预埋方法时，用户需使用测量仪器确定仪器的中心点，在逐段埋设护管，同时需控制其垂直度。当钢管、铝管和护管埋设结束后，按5.1.3～5.1.5实施即可。
5.7 仪器编号
建议在电缆连接结束后即进行编号工序，在引出电缆上隔一定间距（10～15m）设置仪器编号，仪器编号需由2人操作，再由其他人员进行复核。
5.8 电缆埋设
双金属标埋设完后，按设计要求走向敷设电缆，严格防止各种油类沾污腐蚀电缆，经常保持电缆的干燥和清洁，电缆牵引时尽可能挖槽埋入混凝土中，混凝土保护层厚度不小于10cm。在无法埋入时，尽可能穿管保护且固定需牢固，也可采架空方式引电缆。
5.9 防雷措施
在雷击区，脱空仪应与当地的防雷设施连接。

6 测读方法
6.1观测基准值的确定
双金属标传感器的基准值按规程规范确定。也可根据埋设点的结构状况而定，一般可取传感器安装结束后的测值作为基准值。
6.2 测试
6.2.1 现场就近测试
单支传感器测试时，先将频率计上的导线与测缝计的红色和黑色（不分正负极）导线连接，依次测试各传感器的测值。
然后，将频率计上的两根导线与温度测试的绿、白两色（不分正负极）导线连接即可测读温度。
6.2.2 引入集线箱测试
SDW双金属标的传感器远距离有线传输可达2000米以上，传感器的导线引入集线箱测试时，频率值和温度值测试需各占用一个通道。将频率计上的两根导线与集线箱上的出线端子相连（不分正负极），依次测试频率值和温度。
6.2.3 联接入自动化系统测试
目前，自动化系统一般都可接受电流、电压、电阻、频率和各种桥路的输入，只要按自动化系统要求的连接方式将SDW双金属标传感器的频率导线和温度导线与其连接即可。

7 结果计算
7.1传感器位移计算
利用式（4）计算位移量：
（4）
式中：
Δ ─ 分别为铝管（）和钢管（）上位移计的位移(mm )； K─最小读数()；
A ─ 修正系数； ─分别为铝管（）和钢管（）上位移计的频率平方差；
fx ─X时刻的频率值； f0─初始频率值；
7.2“A”值修正
在利用最小二乘法计算传感器的参数中，“（式4）”中的“修正系数─A”，它是标准回归线与0点的截距，当线性相关系数“R”达到±0.9999以上时，截距的数值很小，监测结果计算时，可视具体情况确定取舍。
7.3“b”值修正
建议温度补偿系数(传感器)可采用厂家值（b）＝0.005mm/℃，采用（式5）计算。
（式5）
式中：
b─温度补偿系数(0.005mm/℃)；
ΔT =() （式6）
式中：
ΔT─温度差（℃） α─灵敏系数； ─ n时刻的温度（℃）； ─初始温度（℃）

7.4 实际位移计算
利用下式计算被测结构的位移量：

式中：
△H──绝对位移(mm)； （） ─铝管上传感器的实测值； （）─钢管上传感器的实测值；
─铝的线膨胀系数：23～24×10－6； ─钢的线膨胀系数：12×10－6。

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